使用装饰器和闭包

下面的装饰器可用于创建静态函数变量。它将声明的函数替换为函数本身的返回值。这意味着被修饰的函数必须返回一个函数。

def static_inner_self(func):
    return func()

然后在返回另一个带有捕获变量的函数的函数上使用decorator:

@static_inner_self
def foo():
    counter = 0
    def foo():
        nonlocal counter
        counter += 1
        print(f"counter is {counter}")
    return foo

nonlocal是必需的，否则Python认为计数器变量是一个局部变量而不是一个捕获变量。Python之所以如此，是因为变量赋值counter += 1。函数中的任何赋值都会使Python认为该变量是局部变量。

如果你没有在内部函数中为变量赋值，那么你可以忽略非局部语句，例如，在这个函数中，我用来缩进字符串的行，在这个函数中，Python可以推断出变量是非局部的:

@static_inner_self
def indent_lines():
    import re
    re_start_line = re.compile(r'^', flags=re.MULTILINE)
    def indent_lines(text, indent=2):
        return re_start_line.sub(" "*indent, text)
    return indent_lines

附注:有一个被删除的答案提出了同样的问题。我不知道作者为什么删掉它。 https://stackoverflow.com/a/23366737/195417

_counter = 0
def foo():
   global _counter
   _counter += 1
   print 'counter is', _counter

Python习惯上使用下划线来表示私有变量。在C语言中，在函数内部声明静态变量的唯一原因是将它隐藏在函数之外，这并不是真正的Python惯用方法。

米格尔·安吉洛的自我重新定义解决方案甚至可以不需要任何装饰:

def fun(increment=1):
    global fun
    counter = 0
    def fun(increment=1):
        nonlocal counter
        counter += increment
        print(counter)
    fun(increment)

fun()    #=> 1
fun()    #=> 2
fun(10)  #=> 12

第二行必须进行调整，以获得有限的范围:

def outerfun():
    def innerfun(increment=1):
        nonlocal innerfun
        counter = 0
        def innerfun(increment=1):
            nonlocal counter
            counter += increment
            print(counter)
        innerfun(increment)

    innerfun()    #=> 1
    innerfun()    #=> 2
    innerfun(10)  #=> 12

outerfun()

装饰器的优点是，你不必额外注意你的施工范围。

使用函数的属性作为静态变量有一些潜在的缺点:

每次要访问变量时，都必须写出函数的全名。 外部代码可以很容易地访问该变量并打乱值。

第二个问题的惯用python可能会用前导下划线来命名变量，以表明它不应该被访问，同时在事后保持它的可访问性。

使用闭包

另一种选择是使用词法闭包的模式，python 3中的nonlocal关键字支持这种模式。

def make_counter():
    i = 0
    def counter():
        nonlocal i
        i = i + 1
        return i
    return counter
counter = make_counter()

遗憾的是，我不知道如何将这个解决方案封装到装饰器中。

使用内部状态参数

另一种选择可能是使用未记录的参数作为可变值容器。

def counter(*, _i=[0]):
    _i[0] += 1
    return _i[0]

这是可行的，因为默认参数是在定义函数时计算的，而不是在调用函数时计算的。

更清洁的方法可能是使用容器类型而不是列表，例如:

def counter(*, _i = Mutable(0)):
    _i.value += 1
    return _i.value

但我不知道内置类型，清楚地传达的目的。

你也可以考虑:

def foo():
    try:
        foo.counter += 1
    except AttributeError:
        foo.counter = 1

推理:

非常python化(“请求原谅而不是允许”) 使用异常(只抛出一次)而不是if分支(考虑StopIteration异常)

我写了一个简单的函数来使用静态变量:

def Static():
    ### get the func object by which Static() is called.
    from inspect import currentframe, getframeinfo
    caller = currentframe().f_back
    func_name = getframeinfo(caller)[2]
    # print(func_name)
    caller = caller.f_back
    func = caller.f_locals.get(
        func_name, caller.f_globals.get(
            func_name
        )
    )
    
    class StaticVars:
        def has(self, varName):
            return hasattr(self, varName)
        def declare(self, varName, value):
            if not self.has(varName):
                setattr(self, varName, value)

    if hasattr(func, "staticVars"):
        return func.staticVars
    else:
        # add an attribute to func
        func.staticVars = StaticVars()
        return func.staticVars

使用方法:

def myfunc(arg):
    if Static().has('test1'):
        Static().test += 1
    else:
        Static().test = 1
    print(Static().test)

    # declare() only takes effect in the first time for each static variable.
    Static().declare('test2', 1)
    print(Static().test2)
    Static().test2 += 1